zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 1 - Nguyễn Tân Tiến

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Báo xấu

61
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Nguyên lý máy – Chương 1: Cấu tạo cơ cấu" cung cấp đến các bạn với những nội dung định nghĩa và khái niệm cơ bản về cơ cấu; bậc tự do của cơ cấu; nhóm tĩnh định; thay thế khớp cao bằng khớp thấp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 1 - Nguyễn Tân Tiến

Theory of Machine 1.01 Structure of Mechanism 1. CẤU TẠO CƠ CẤU HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.02 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ 1. Chi tiế tiết máy và khâu - Chi tiế tiết máy): máy hay cơ cấu có thể tiết máy (tiế thể thá tháo rời ra thà nhiều bộ phậ thành nhiề phận khá nhau, bộ phậ khác nhau, phận không thể thể thá tháo rời ra đượ được nữa gọi là chi tiế tiết máy g Piston Rin ng ta ini Re Pin Cylindre Linkage Ring ar ing Be Bolt in Pla ank Cr er ng ash ari W Be ng t ari Nu Be in Pla HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.03 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ Khâu: trong cơ cấu và máy, toà - Khâu: toàn bộ nhữ những bộ phậ phận có chuyể chuyển động tương đối đối so với các bộ phậ phận khá khác gọi là khâu HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.04 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ 2. Thà Thành phầ phần khớ khớp động và khớ khớp động - Bậc tự do (btd (btd)) của khâu + Một khả khả năng chuyể chuyển động độc lập đối với một hệ quy chiế chiếu → một btd Giữa hai khâu trong mặt phẳ + Giữ phẳng → 3 btd: btd: Tx, Tx, Ty, Qz Giữa hai khâu trong không gian → 6 btd: + Giữ btd: Tx, Tx, Ty, Ty, Tz, Tz, Qx, Qx, Qy, Qy, Qz z z x y x y HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.05 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ - Nối động: ng: để tạo thà thành cơ cấu, các khâu không thể thể để rời nhau mà phả phải đượ được liên kết với nhau theo một quy cách xác định nào đó sao cho sau khi nối nhau các khâu vẫn còn có khảkhả năng chuyể chuyển động tương đối → nối động các khâu HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.06 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ - Thà phần khớ Thành phầ khớp động, khớp động ng, khớ + Khi nối động, ng, các khâu sẽ có thà phần tiế thành phầ tiếp xúc nhau. Toàn bộ chổ nhau. Toà chổ tiế tiếp giữa hai khâu gọi là một thà xúc giữ phần khớ thành phầ khớp động + Hai thà phần khớ thành phầ khớp động trong một phé phép nối động hai khâu hình thà thành nên một khớ khớp động Thành phần khớp động trên bản lề phải Thành phần khớp động trên bản lề trái HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.07 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ 3. Phân loạ loại khớ khớp động - Theo số btd bị hạn chế chế: Khớ Khớp động loạ loại k hạn chế chế k btd hay có k ràng buộ buộc z z z x y x y x y Khớp loại 1 Khớp loại 2 Khớp loại 3 z z x y x y Khớp loại 4 Khớp loại 5 Khớp loại ? HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.08 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ - Theo đặc điể điểm tiế tiếp xúc Khớp cao: + Khớ cao: thà phần khớ thành phầ khớp động là điể điểm hay đườ đường z z x y x y Khớp thấ + Khớ thấp: thà phần khớ thành phầ khớp động là mặt z z z x y x y x y HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.09 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ 4. Lượ Lược đồ - Để thuậ thuận tiệ tiện cho việ việc nghiên cứu, các khớ khớp đượ được biể biểu diễ diễn trên nhữ những hình vẽ bằng nhữ nh ữ ng lượ lượ c đồ quy ư ớc HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.10 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ - Các khâu cũng đượ được thể thể hiệ hiện qua các lượ lược đồ đơn giả giản gọi là lượ lược đồ khâu C B A lược đồ khâu phả - Trên lượ phải thể thể hiệ hiện đầy đủ các khớ khớp động, thước có ảnh ng, các kích thướ hưởng đến chuyể hưở chuyển động của khâu và chuyể chuyển động của cơ cấu HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.11 Structure of Mechanism §1. Định nghĩ nghĩa và khá niệm cơ bản khái niệ Chuỗi động: - Chuỗ nhiều khâu nối với nhau tạo thà ng: nhiề thành một chuỗ chuỗi động ạ - Phân loạ i lo chu ỗ chuỗ i độ ng Chuỗi động kín o Chuỗ Chuỗi động hở o Chuỗ Chuỗi động phẳ o Chuỗ Chuỗi động không gian phẳng o Chuỗ Oy 1 2 3 1 2 3 4 5 C D E F B 4 B C ω1 D A A Ox Oz - Cơ cấu: cơ cấu là một chuỗ chuỗi động có một khâu cố định và chuyể chuyển động theo luật xác định. quy luậ nh. Khâu cố định đượ được gọi là giá giá loại cơ cấu: tương tự như đối với chuỗ - Phân loạ chuỗi động HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.12 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu I. Định nghĩ nghĩa - Bậc tự do (btd (btd)) của cơ cấu là số thông số độc lập cần thiế thiết để xác định hoà hoàn toàn vị trí toà trí của cơ cấu, nó cũng là số khả khả năng chuyể chuyển động tương đối độc lập của cơ cấu đó II. Tính bậc tự do của cơ cấu không gian (trườ trường hợp tổng quá quát) Wo bậc tự do tổng cộng của các khâu động nếu để rời W = W0 − R R số ràng buộc của tất cả khớp động trong cơ cấu W bậc tự do của cơ cấu 1. Số bậc tự do trong cơ cấu 1 khâu để rời trong không gian có 6 btd → btd tổng cộng của n khâu động là W0 = 6n 2. Số ràng buộ buộc chứ chứa trong cơ cấu Khớp loạ Khớ loại k hạn chế chế k bậc tự do. Nếu gọi pk là số khớ khớp loạ loại k chứ chứa trong cơ cấu → tổng các ràng buộ buộc do pk khớ khớp loạ loại k gây nên là k.pk. Do đó Trong thực tế, số ràng buộc thường nhỏ hơn giá giá trị trên 5 R = ∑ pk k k =1 vì trong cơ cấu tồn tại các ràng buộc trù trùng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.13 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu Ví dụ: Xét cơ cấu 4 khâu bản lề Oy Oy 1 2 3 1 B 2 3 C C B 4 4 A2 D D A A1 Ox Ox Oz Oz buộc trự + Ràng buộ trực tiế tiếp: ràng buộ buộc giữ giữa hai khâu do khớ khớp nối trự trực tiế tiếp giữ giữa 2 khâu được gọi là ràng buộ đó đượ buộc trự trực tiế tiếp buộc giá + Ràng buộ tiếp: nếu thá gián tiế khớp A, giữ tháo khớ giữa khâu 1 và 4 có ràng buộ buộc giá tiếp gián tiế buộc trù + Ràng buộ ng: nối khâu 1 và 4 bằng khớ trùng: khớp A, giữ giữa chú buộc trự chúng có ràng buộ trực tiếp sau tiế buộc trù → 3 ràng buộ trùng. ng. Ràng buộ buộc trù trùng chỉ chỉ xảy ra ở khớ khớp đóng kín của cơ cấu 5 Gọi R0 là số ràng buộc trùng → tổng số ràng buộc trong cơ cấu: R = ∑ kpk − R0 k =1 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.14 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu  5  gian: W = 6n −  ∑ kpk − R0  thức tính bậc tự do của cơ cấu không gian: 3. Công thứ Ví dụ: Tính bậc tự do của cơ cấu 4 khâu bản lề  k =1  Oy 1 2 3 Số khâu động n =3 C B 4 Số khớ khớp loạ loại 5 p5 = 4 Số ràng buộ buộc trù trùng R0 = 3 D → Bậc tự do của cơ cấu A Ox W = 6 ×3 − (5 × 4 −3) =1 btd Oz Ví dụ: Tính bậc tự do của cơ cấu bàn tay máy 1 2 3 4 5 D E F Số khâu động n = 5 B Số khớ khớp loạ loại 5 p5 = 5 C → Bậc tự do của cơ cấu A W = 6 ×5 − (5 ×5) = 5 btd HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.15 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu III. Tính bậc tự do của cơ cấu phẳ phẳng 1. Số bậc tự do trong cơ cấu 1 khâu để rời có 3 btd → số btd tổng cộng của n khâu động: ng: W0 = 3n 2. Số ràng buộ buộc chứ chứa trong cơ cấu Cơ cấu phẳ phẳng có 2 lọai khớ khớp khớp loạ - khớ khớp loạ - khớ { loại 4 chứ chứa 1 ràng buộ loại 5 chứ buộc chứa 2 ràng buộ buộc → tổng số ràng buộ buộc trong cơ cấu: R =1 p4 + 2 p5 − R0 Ví dụ: Tính bậc tự do của cơ cấu chêm như hình vẽ Oy 1 A 2 O Ox C B Oz HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.16 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu - Cơ cấu toà khớp lọai 5 với n = 2, toàn khớ 2, p5 = 3 Chọn hệ quy chiế - Chọ chiếu gắn với giá giá Oy Oy 1 A 1 A 2 2 O O Ox Ox C C B B Oz Oz khớp A, khâu 1 có khả - Chưa đóng khớ khả năng: năng: khớp A, khâu 1 có khả - Đóng khớ khả năng: năng: → Bậc tự do của cơ cấu W = 3 ×2 − (2 ×3 −1) =1 btd HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.17 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu Ví dụ: Tính bậc tự do của cơ cấu hình bình hành 1 2 3 B E C ω1 ω3 A 5 F 4 D - Cơ cấu toà khớp loạ toàn khớ loại 5 với: n=4, k=5, pk=6 - Bậc tự do của cơ cấu là W = 3 ×4 − (2 ×6) = 0 btd thực tế, cơ cấu này làm việ - Trên thự việc đượ được → điề điều này có gì mâu thuẫ thuẫn không ? HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.18 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu 1 2 3 1 2 3 B E C B C E ω1 ω1 ω3 ω3 A 5 F 4 D A 4 D 5 F Chú ý khâu 5 không có tác dụng gì trong chuyể - Chú chuyển động của cơ cấu ABCD - Nếu bỏ khâu 5 ra, ra, cơ cấu trở trở thà thành cơ cấu 4 khâu bản lề với btd bằng 1 khớp E, F vào - Khi thêm khâu 5 và 2 khớ + thêm khâu 5 ( EF ) khớp loạ + thêm 2 khớ → thêm 3 bậc tự do loại 5 ( E, F ) → thêm 4 ràng buộbuộc buộc → thêm 1 ràng buộ } - Gọi r là số ràng buộ buộc thừ thừa có trong cơ cấu, btd của cơ cấu phẳ phẳng W = 3n − (2 p5 + p4 − r ) - Trong cơ cấu hình bình hành ở trên, trên, r = 1, và W = 3 ×4 − ( 2 ×6 −1) =1 btd HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.19 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu Ví dụ: Tính bậc tự do của cơ cấu cam cần đẩy đáy con lăn 3 D n =3 2 C k = 4, 5 1 B p4 =1 p5 =3 ω1 W = 3 x 3 – (2 x 3 + 1) 1) = 2 btd A → Kết quả quả này có đúng không ? thực tế, cơ cấu bên chỉ - Trong thự chỉ có 1 btd vì chuyể chuyển động lăn của con lăn 2 quanh khớp B không ành hưở khớ hưởng đến chuyể chuyển động có ích của cơ cấu nên không đượđược kể vào bậc tự do của cơ cấu - Btd thêm vào mà không làm ảnh hưở hưởng đến chuyể chuyển động của cơ cấu gọi là btd thừa, ký hiệ thừ hiệu là s Trở lại cơ cấu cam ở trên W = 3 ×3 − ( 2 ×3 +1 − 0) −1 =1 btd - Trở HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.20 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu Tóm lại, công thứ thức tính btd - đối với cơ cấu không gian 5  W = 6n −  ∑kpk − R0  k =1  - đối với cơ cấu phẳ phẳng trừ trừ cơ cấu chêm W = 3n − (2 p5 + p4 − r ) − s với n : số khâu động loại khớ k : loạ khớp động pk : số khớ khớp loạ loại k R0 : số ràng buộ buộc trù trùng r : số ràng buộ buộc thừ thừa s : số btd thừ thừa HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.21 Structure of Mechanism §2. Bậc tự do của cơ cấu nghĩa bậc tự do – Khâu dẫn và khâu bị dẫn IV. Ý nghĩ C C B B D ϕ1 ϕ1 ϕ4 A D A D HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.22 Structure of Mechanism Nhóm tĩnh định §3. Nhó I. Nguyên lý tạo thà thành cơ cấu Một cơ cấu có W btd là cơ cấu đượ được tạo thà thành bởi W khâu dẫn và nhữ những nhó nhóm có btd bằng zero W = W + 014 +2L4 +30 123 khaâu daãn nhoùm coù btd=0 Nhóm tĩnh định II. Nhó Nhóm tĩnh định là nhữ Nhó những nhó nhóm cân bằng hay chuyể chuyển động, ng, có bậc tự do bằng phải tối giả zero và phả giản (tức là không thể thể chia thà những nhó thành nhữ nhỏ hơn đượ nhóm nhỏ được nữa) Đối với nhó nhóm tĩnh định toà khớp thấ toàn khớ thấp W = 3n − 2 p5 = 0 n 2 4 6 L ⇒ p5 3 6 9 L HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.23 Structure of Mechanism Nhóm tĩnh định §3. Nhó III. Nguyên tắc tách nhó nhóm tĩnh định Khi tách nhó nhóm tĩnh đ ịnh phả phải theo nguyên tắc sau Chọn trướ + Chọ trước khâu dẫn và giágiá + Sau khi tách nhó phần còn lại phả nhóm, phầ phải là 1 cơ cấu hoà chỉnh hoặ hoàn chỉ hoặc khâu dẫn những nhó + Tách nhữ nhóm ở xa khâu dẫn trướ trước rồi dần đến nhữ những nhó nhóm ở gần hơn + Khi tách nhó thử tách nhữ nhóm, thử những nhó giản trướ nhóm đơn giả trước, nhó phức tạp sau nhóm phứ Ví dụ: Tách nhó nhóm tĩnh định cơ cấu động cơ diezen, diezen, cơ cấu bơm oxy 3 D 4 5 2 C C B 1 3 E G H 4 F ω1 2 G 6 A 1 A B I F ω1 7 D 5 J E HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.24 Structure of Mechanism Nhóm tĩnh định §3. Nhó III. Nguyên tắc tách nhó nhóm tĩnh định 3 D 4 5 3 D 4 5 C C E E G H G H H F F 2 2 6 6 1 1 A B I A B I ω1 7 ω1 7 J J 3 D 3 D 4 5 C C E E E G H F 2 2 1 1 B A B A B ω1 ω1 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.25 Structure of Mechanism Nhóm tĩnh định §3. Nhó III. Nguyên tắc tách nhó nhóm tĩnh định 2 2 C C C B B 1 3 1 3 4 4 ω1 ω1 G G A A F F D 5 D 5 D E E 2 2 C C C B B 1 3 1 3 4 4 ω1 ω1 G G A A F F F D 5 D 5 E E HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 1.26 Structure of Mechanism thế khớ §4. Thay thế khớp cao bằng khớ khớp thấ thấp - Trong cơ cấu phẳ phẳng, thường có khớ ng, thườ khớp cao loạ loại 4, để tách thà những nhó thành nhữ nhóm tĩnh định như nhữ những cơ cấu phẳ phẳng toà khớp thấ toàn khớ thấp → phả phải thay thế thế các khớ khớp cao thà những khớ thành nhữ khớp thấ thấp nhưng vẫn đảm bảo đượ được chuyể chuyển động của cơ cấu W = 3 × 2 − (1 + 2 × 2) = 1 btd W = 3 × 3 − (2 × 4) = 1 btd HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
Theory of Machine 1.27 Structure of Mechanism thế khớ §4. Thay thế khớp cao bằng khớ khớp thấ thấp thế khớ - Thay thế khớp cao bằng khớ khớp thấ thấp phả phải đảm bảo hai điề điều kiệ kiện + bậc tự do của cơ cấu không đổi luật chuyể + quy luậ chuyển động không đổi - Nguyên tắc: dùng 1 khâu hai khớkhớp bản lề và đặt các bản lề tại tâm cong của các thà phần khớ thành phầ khớp cao tại điể điểm tiế tiếp xúc - Ví dụ: Thay thế thế khớ khớp cao bằng khớ khớp thấ thấp ở cơ cấu cam cần lắc đáy bằng B 1 C 2 1 3 2 A ω1 ω1 O1 O2 O1 O2 - Sự thay thế thế khớ khớp cao bằng khớ khớp thấ thấp không phả phải chỉ chỉ để xem xét nhó nhóm tĩnh định việc phân tích động học cơ cấu thay thế mà việ thế cho biế biết cả về định tính cũng như định lượ lượng của cơ cấu thay thế thế tại vị trí trí đang xem xét HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2430 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.